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編輯推薦: |
打开名校大门:理论物理学的诺贝尔奖——“爱因斯坦奖”得主、物理学领军人夏皮罗在哈佛大学为从本科到博士等各个级别的学生开设的通识课,没有门槛,引人入胜。 为什么科学如此重要?我们学科学有什么用?通过学习科学通识,学会对每个人来说最重要的能力之一:如何提出好问题。 全面提升思维格局,迎接AI时代挑战:人类学习和研究的根本方法是什么?什么是关键问题?怎么提出关键问题? 科学的本质和底层原理:大主题、跨学科、看本质。
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內容簡介: |
好的科学始于好的问题,这是解读自然的“通用的钥匙”。本书对人类历史上重大的科学发现进行了有趣的探究。这些科学发现不仅改变了人类的生活状态,拓展了人类对自然的看法,而且启迪了更多思考,推进了人类文明的发展。本书的探究之旅分为三部分:仰望宇宙、俯视地球、内观生命。作者以平易近人的表达方式解读了一系列“科学本质”的问题,带领大众观察、理解、分析、判断,学会用科学的思想看待世界。本书如同一本侦探小说,读者可以像破案一样解读科学:观察自然现象,提出质疑,最终根据科学证据得出结论。
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關於作者: |
欧文·夏皮罗(Irwin Shapiro)哈佛大学教授,美国国家科学院院士,美国人文与科学院院士。1983年至2004年任哈佛大学哈佛-史密森天体物理中心主任。1964年,夏皮罗基于广义相对论提出了引力时间延迟效应,又称“夏皮罗时间延迟效应”(Shapiro time delay)。该效应是广义相对论在太阳系中的四大经典实验验证之一,对研究黑洞和暗物质都有重要意义。 夏皮罗获得了美国天文学会的“丹尼·海涅曼”天体物理学奖、美国物理学会的“爱因斯坦奖”、美国地球物理协会的“查尔斯·A. 惠顿”奖、美国天文学会行星科学部的“杰拉德·柯伊伯”奖等众多科学奖项。3832号小行星就是以作者的名字命名。
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目錄:
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第一部分 揭开宇宙的面纱 第1章 看得到的天体运动 2 历法 5 周 8 太阳日与恒星日 11 第2章 为天体运动建模 15 托勒密的模型 18 哥白尼的模型 23 改进观测:第谷 27 改进模型:开普勒 28 第3章 望远镜与光速 33 望远镜 33 光速 37 第4章 万有引力定律、关于行星的发现,以及狭义和广义相对论 45 发现新行星 53 水星轨道近日点的移动 60 狭义相对论 63 广义相对论 64 第5章 宇宙距离阶梯 69 太阳系的距离 70 地球与恒星的距离 75 通过周光关系得出的距离 79 红移与距离的关系 84 宇宙距离阶梯的第五级 93 阶梯的整体特性 94 第6章 宇宙微波背景 95 黑体辐射 98 宇宙微波背景的发现 100 宇宙微波背景温度的空间波动 102 第7章 暗物质与暗能量 106 暗物质 106 暗能量 111 为什么粒子比反粒子多? 116 为什么引力比电磁力小很多? 117 还有别的宇宙吗? 118 第二部分 地球和化石 第8章 地球的起源、形状和大小 120 地球的起源 120 地球的形状 122 地球的大小 123 第9章 地球的内部 128 地震学 129 推断地球的结构 133 地震位置 136 里氏震级 138 地球的温度 139 压裂、地震和受污染的水 140 第 10 章 地表的演变 143 大陆漂移说 145 板块构造、恒温磁性和地球磁场 149 用热剩磁研究地球:有用且有趣 151 从板块构造看地球表面 157 测量当代板块运动 158 第 11 章 物质的结构 164 原子的现代模型 170 质子、离子和中子的发现 173 放射现象的发现 175 第 12 章 地球的年龄 179 现代物理的应用尝试 183 放射性年代测定 187 第 13 章 化石 192 化石的早期发现和科学处理 196 发现恐龙 200 第 14 章 蜥脚类恐龙:全面但不深入的介绍 202 蜥脚类恐龙的发现 203 巨型生物的演化 204 蜥脚类恐龙吃什么?怎么吃? 207 呼吸、血液和体温 210 防范捕食者 212 蜥脚类恐龙的繁衍 212 第 15 章 恐龙的灭绝 217 恐龙灭绝的新模型 217 灭绝模型 226 第三部分 生命的故事 第 16 章 生命的故事:达尔文、华莱士与孟德尔的贡献 234 达尔文与华莱士 236 孟德尔 243 孟德尔的成果复现 246 第 17 章 遗传的分子基础 249 DNA 的发现 250 进展与弯路 253 转化的原理 257 确定碱基比例,推翻四核苷酸假说 260 第 18 章 DNA:遗传分子与结构 263 揭示 DNA 的结构 265 第 19 章 DNA 的特性与功能 275 用来合成蛋白质的密码 276 中心法则 280 关于 DNA 的谜题 282 第 20 章 生命的起源、生命树,以及演化案例 285 生命的起源 285 生命树 288 演化之路:北极熊 290 演化之路:鲸 294 第 21 章 缓步动物、DNA 的应用,以及遍布全球的人类 302 缓步动物 302 演化实验 304 DNA 指纹 307 从 DNA 分析看黑死病 311 CRISPR-Cas9 及其影响 314 遍布世界的人类和我们的亲戚 318 第 22 章 寻找地外生命 320 太阳系中还有别的生命吗? 320 天体化学 325 系外行星 328 寻找外星生命 332 寻找地外智慧生物 333
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